最壞情況為線性時間的選擇演算法

2021-07-10 04:48:02 字數 1088 閱讀 5742

輸入:一系列數a[0]...a[n-1]和乙個整數k

輸出:這列數中第k小的數

同樣的問題在上篇文章中用快速排序模型,我們得到的平均時間複雜度是o(n),但是遺憾的是最壞情況會達到o(n^2)。這篇文章中我們還是使用快速排序的模型,但是改變了劃分的方式,這個演算法會保準得到乙個很好的劃分。將該演算法叫做select,具體如下:

1.將輸入陣列劃分為n/5組,每組有5個元素,且剩下的至多有一組的元素小於5個。

2.尋找這n/5個組中每個組的中位數,可以將每組做一次排序,然後選取每組的第三個元素。

3.對於第2部找出的n/5個中位數遞迴的呼叫select函式求出其中位數x.(約定偶數個中位數為其較小的中位數)

4.按照找到的中位數x將陣列劃分為兩個部分,求得小於或者等於x的元素有q個

5.如果k==q則返回x,若k

#include#includeusing namespace std;

int select(int a, int n,int k);

int main();

cout << select(a, 10,5) << endl;

return 0;

}int partition(int a,int low,int high, int x)

a[low] = x;

return low;

}int s_sort(int a,int low,int high, int k)

for (i = 0; i k)

return s_sort(a, low, j + 1, k);

else

return s_sort(a, j + 1, high, k - q);

}int select(int a, int n, int k)

由於每次劃分至少有3n/10-6個元素大於x,3n/10-6個元素小於x,從而下次遞迴呼叫規模至多為7n/10+6,得到遞迴式:

t(n)<=t(n/5)+t(7n/10-+6)+o(n),t(1)=o(1).最後解得t(n)=o(n).於是得到了最壞情況為線性時間複雜度。

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